工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)端蓋說(shuō)明書(shū)

1、廣廣西西科科技技大大學(xué)學(xué)數(shù)控工藝課程設(shè)計(jì) （端蓋）設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)學(xué)生姓名： 學(xué)生學(xué)號(hào)： 指導(dǎo)教師： 鄧 麗 萍 專(zhuān)業(yè)班級(jí)： 專(zhuān)業(yè)方向： 機(jī)械電子工程方向 廣西科技大學(xué)職業(yè)技術(shù)教育學(xué)院二零一三年六月第 頁(yè) 共 20 頁(yè)摘摘要要本課程設(shè)計(jì)主要內(nèi)容包括端蓋的加工工藝過(guò)程設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì)，在課程設(shè)計(jì)過(guò)程中完成零件圖、毛坯圖、夾具裝配圖和夾具體零件圖的繪制。機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是在我們完成了全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課、大部分專(zhuān)業(yè)課之后進(jìn)行的。這是我們對(duì)所學(xué)各課程的一次深入的綜合性復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練。能夠順利完成這次課程設(shè)計(jì)，首先得益于鄧?yán)蠋煹南ば闹笇?dǎo)，同學(xué)們的耐心解答。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，缺乏實(shí)際

2、的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，導(dǎo)致在設(shè)計(jì)中碰到了許多問(wèn)題。但在同學(xué)們的幫助下，通過(guò)請(qǐng)教老師，翻閱資料、查工具書(shū)，解決設(shè)計(jì)中的一個(gè)又一個(gè)問(wèn)題。在此，十分感謝朱占平老師的細(xì)心指導(dǎo)，感謝同學(xué)們的幫助。第 頁(yè) 共 20 頁(yè)目目 錄錄1.零件工藝性分析 11.1 零件用途 .1 1.2 零件的技術(shù)要求.11.3 審查零件的工藝性.12.零件毛坯的確定.22.1 零件的生產(chǎn)類(lèi)型.22.2 毛坯的種類(lèi)和制造方法.22.3 零件個(gè)表面的加工方法.32.4 各工序間加工余量.32.5 確定毛坯圖尺寸.63.機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì).63.1 擬定工藝路線(xiàn).63.1.1 定位基準(zhǔn)的選擇 .63.1.2 工序順序的安排 .63.2 孔切

3、削用量的計(jì)算.7643.2.1 鉆孔工步切削用量的計(jì)算.73.2.2 鉸孔工步切削用量的計(jì)算.73.3 孔基本工時(shí)的計(jì)算.8643.3.1 基本時(shí)間的計(jì)算 .8jt3.3.2 輔助時(shí)間的計(jì)算 .8ft3.3.3 其他時(shí)間的計(jì)算 .93.3.4 單件時(shí)間的計(jì)算.9djt3.4 制訂孔的加工工藝卡片 .9644.孔專(zhuān)用機(jī)床夾具設(shè)計(jì) .9644.1 定位方案的設(shè)計(jì).94.2 定位誤差的分析與計(jì)算.9第 頁(yè) 共 20 頁(yè)4.3 導(dǎo)向元件的設(shè)計(jì).104.4 加緊裝置的設(shè)計(jì).114.5 夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及操作簡(jiǎn)要說(shuō)明.115.方案綜合評(píng)價(jià)與結(jié)論.116.設(shè)計(jì)體會(huì)與展望.12參考文獻(xiàn) .131.零零件件工工藝藝

4、性性分分析析端端蓋蓋零零件件圖圖第 頁(yè) 共 20 頁(yè)1 1. .1 1 零零件件的的用用途途本零件為端蓋 ,是用來(lái)調(diào)整軸承相關(guān)裝配位置的一種零件.用來(lái)定位 ,固定軸類(lèi)零件 ,防止軸向運(yùn)動(dòng) .1 1. .2 2 零零件件的的技技術(shù)術(shù)要要求求端蓋屬于盤(pán)類(lèi)零件，材料為HT200。其全部技術(shù)要求如下表表 1 端蓋的技術(shù)要求加工表面尺寸及偏差/mm公差 /mm及精度等級(jí)表面粗糙度/m形位公差/mm端蓋上端面45.50.062，IT93.2凹槽10.50.20.062，IT83.2凹槽底面16刮 16 點(diǎn)115 圓柱底面1150.036，IT91.6第 頁(yè) 共 20 頁(yè)115mm 圓柱面1150.023，

5、IT90.878 圓柱底面45.50.062，IT93.278 圓柱面780.030，IT96.352mm 孔520.0040.70，IT80.81 1. .3 3 審審查查零零件件的的工工藝藝性性根據(jù)老師發(fā)給的零件圖，審查了零件的結(jié)構(gòu)工藝性，其結(jié)構(gòu)利于機(jī)械加工，故對(duì)零件結(jié)構(gòu)不做修改。經(jīng)仔細(xì)讀圖，發(fā)現(xiàn)所給的零件圖有錯(cuò)誤，有的尺寸不清楚，通過(guò)與老師溝通，解決以上問(wèn)題，最后運(yùn)用機(jī)械制圖知識(shí)更正了零件圖，用 CAD 繪圖，詳見(jiàn)零件圖。2.零零件件毛毛坯坯的的確確定定2 2. .1 1 零零件件的的生生產(chǎn)產(chǎn)類(lèi)類(lèi)型型零件的生產(chǎn)類(lèi)型是指企業(yè)（或車(chē)間、工段、班組、工作地等）生產(chǎn)專(zhuān)業(yè)化程度的分類(lèi)，它對(duì)工藝規(guī)程

6、的制訂具有決定性的影響。生產(chǎn)類(lèi)型一般可分為大量生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和單件生產(chǎn)三種類(lèi)型，不同的生產(chǎn)類(lèi)型有著完全不同的工藝特性。零件的生產(chǎn)類(lèi)型是按零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)和產(chǎn)品特征來(lái)確定的。生產(chǎn)綱領(lǐng)是指企業(yè)在計(jì)劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進(jìn)度計(jì)劃。年生產(chǎn)綱領(lǐng)是包括備品和廢品在內(nèi)的某產(chǎn)品的年產(chǎn)量。零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)N 可按下式計(jì)算(1%)(1%)NQmab其中 是零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)（件 /年） ；N 產(chǎn)品的年產(chǎn)量（臺(tái)、輛 /年） ；Q 每臺(tái)（輛）產(chǎn)品中該零件的數(shù)量（件/m第 頁(yè) 共 20 頁(yè)臺(tái)、輛） ； 備品率，一般??；%a2%3% 廢品率，一般取；%b0.3%0.7%根據(jù)上式結(jié)合題目給定數(shù)據(jù)，即可算出端蓋的生產(chǎn)綱領(lǐng)，進(jìn)

7、而確定出其生產(chǎn)類(lèi)型。端蓋的年產(chǎn)量為 5000 件，生產(chǎn)類(lèi)型為大批大量生產(chǎn)。2 2. .2 2 毛毛坯坯的的種種類(lèi)類(lèi)和和制制造造方方法法端蓋的材料在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)已經(jīng)確定，在制訂零件機(jī)械加工工藝規(guī)程時(shí)，毛坯的選擇主要是選定毛坯的制造方法。用于鑄造的材料有灰鑄鐵、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵、合金鑄鐵、鑄鋼、有色金屬合金等。由于端蓋選用HT200作為材料，加之零件形態(tài)以外圓為主，為了減少加工余量，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，決定毛坯采用鑄件。金屬模機(jī)器造型生產(chǎn)率較高、鑄件精度高、表面質(zhì)量與機(jī)械性能均好，使用于大批大量生產(chǎn)。該端蓋的生產(chǎn)類(lèi)型為大批大量生產(chǎn)，所以在鑄件造型上采用金屬模機(jī)器造型。2 2. .3 3 零零件件個(gè)個(gè)表

8、表面面的的加加工工方方法法工件上的加工表面往往需要通過(guò)粗加工、半精加工、精加工等才能逐步達(dá)到質(zhì)量要求，加工方法的選擇一般應(yīng)根據(jù)每個(gè)表面的精度要求，先選擇能夠保證該要求的最終加工方法，然后再選擇前面一系列預(yù)備工序的加工方法和順序。通過(guò)對(duì)端蓋各加工表面的分析，根據(jù)表1-6 至 1-11 選擇各表面的加工方法。表 2 各表面加工方法第 頁(yè) 共 20 頁(yè)加工表面粗糙度要求加工方法78 圓柱底面3.2粗銑精銑78 圓柱面 6.3粗銑半精銑115 圓柱底面1.6粗銑半精銑 精銑115 圓柱面0.8粗銑精銑一磨削52 孔 0.8粗鏜一半精鏜一精鏜凹槽底面刮 16 點(diǎn)鉗工臺(tái)上表面3.2粗銑精銑凹槽3.2粗銑精

9、銑7、 5.8、 6、4、 5、 4、 3孔12.5鉆11、 9.5 12.5锪2 2. .4 4 各各工工序序間間加加工工余余量量根據(jù)表 1-6 至 1-11 和 2-15 至 2-40，將各加工表面的工藝路線(xiàn)、工序（或工步）余量，工序（或工步）尺寸及其公差、表面粗糙度填入表 3 中。表 3 各工序間加工余量加工表面工步名稱(chēng)工步余量基本尺寸公差等級(jí)粗糙度上端面精銑1.045.5IT93.2第 頁(yè) 共 20 頁(yè)粗銑2.046.5IT1212.5毛坯348.5精銑0.910.5IT83.2粗銑2.19.6IT1212.5凹槽毛坯37.6精銑145.5IT93.2粗銑246.5IT1212.578

10、 圓柱端面毛坯348.5精銑0.721IT81.6半精銑1.321.7IT96.3粗銑223IT1212.5115 圓柱端面毛坯425半精銑187IT96.3粗銑279IT1212.578 圓柱面毛坯381第 頁(yè) 共 20 頁(yè)磨削0.9115IT80.8精銑0.9115.9IT91.6粗銑1.2116.8IT1212.5115 圓柱面毛坯3118精鏜0.552IT80.8粗鏜1.552.5IT1212.552 孔毛坯2544 孔鉆133 孔鉆12刮116IT11刮 16 點(diǎn)凹槽底面毛坯117第 頁(yè) 共 20 頁(yè)2 2. .5 5 確確定定毛毛坯坯圖圖尺尺寸寸根據(jù)表 3，得出毛坯尺寸。利用CAD

11、 板繪出毛坯圖，毛坯尺寸詳見(jiàn)毛坯圖第 頁(yè) 共 20 頁(yè)3.機(jī)機(jī)械械加加工工工工藝藝規(guī)規(guī)程程設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)3 3. .1 1 擬擬定定工工藝藝路路線(xiàn)線(xiàn)工藝路線(xiàn)的擬定包括：定位基準(zhǔn)的選擇；各表面加工方法的確定；加工階段的劃分；工序集中程度的確定；工序順序的安排?？紤]到實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的缺乏，加之時(shí)間的限制，主要進(jìn)行了定位基準(zhǔn)的選擇、各表面加工方法的確定和工序順序的安排工作。3 3. .1 1. .1 1 定定位位基基準(zhǔn)準(zhǔn)的的選選擇擇擬定工藝路線(xiàn)的第一步是選擇定位基準(zhǔn)，為使所選的定位基準(zhǔn)能保證整個(gè)機(jī)械加工工藝過(guò)程順利進(jìn)行，通常應(yīng)先考慮如何選擇精基準(zhǔn)來(lái)加工各個(gè)表面，然后考慮如何選擇粗基準(zhǔn)把作為精基準(zhǔn)的表面先加工出來(lái)

12、。端蓋的平面面只有上端面和階梯面，所以應(yīng)先以凹槽第 頁(yè) 共 20 頁(yè)塊底面為粗基準(zhǔn)加工上端面以及凹槽，然后以上端面加工78 圓柱端面和階梯面以及兩個(gè)外圓面，鏜孔52，鉆7、 5.8、 6、 4、 5、 4、 3 孔，锪11、 9.5 。粗加工完成后，進(jìn)一步進(jìn)行半精加工和精加工。3 3. .1 1. .2 2 工工序序順順序序的的安安排排根據(jù)表 2 各加工表面的加工方法和表3 各工序間加工余量，考慮加工過(guò)程中定位基準(zhǔn)的選擇原則，確定工序順序。在工序順序安排中，不僅要考慮機(jī)械加工工序，還應(yīng)考慮輔助工序，遵循先基準(zhǔn)后其他、先粗后精、先主后次、先面后孔的原則，最終確定的工序順序詳見(jiàn)表4，以此為依據(jù)，填

13、寫(xiě)機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片。表 4 端蓋的加工工序工序工序名供需內(nèi)容1銑粗銑上端面至 47，粗銑凹槽底面至9.62銑粗銑78 圓柱面至 46.5， 115 端面至 233銑78 外圓面至79， 115 外圓面至116.84鏜粗鏜52 至 52.55銑半精銑78 外圓面至78，6銑半精銑115 底面至 21.7第 頁(yè) 共 20 頁(yè)7銑精銑上端面至 46，凹槽至 10.58銑精銑78 端面至 45.5， 115 底面至 219銑精銑115 外圓面至115.910磨磨削115 外圓面至11511鏜精鏜52 孔至5212鉆鉆孔7、 5.8、 6、 4、 5， 4 至 3，3 至 213锪锪 11、 9.5

14、14攻絲4 孔至 M4，3 孔至 M315刮凹槽板塊底面刮 16 點(diǎn)16鉗工卻毛刺，尖角，銳邊17檢驗(yàn)檢驗(yàn)各尺寸3 3. .2 2 孔孔切切削削用用量量的的計(jì)計(jì)算算64背吃刀量的確定，取=5.8mm。進(jìn)給量的確定，由表pa5-22，選取該工步每轉(zhuǎn)的進(jìn)給量f=0.05mm/s。切削速度的確定，由表 5-22，工件材料為鑄鐵、硬度度HBS=300的條件選擇，切削速度可取為v=8m/min.由公式（ 5-1）n=1000v/d 可求得該工序鉆頭轉(zhuǎn)速為n=493.3r/min，參照表 4-9 所列 Z525 型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=545r/min。再將此轉(zhuǎn)速代入公式5-1，可求出實(shí)際轉(zhuǎn)速v=

15、nd/000=545*3.14*5.8/1000=9.93m/min。3 3. .3 3 孔孔基基本本工工時(shí)時(shí)的的計(jì)計(jì)算算643 3. .3 3. .1 1 基基本本時(shí)時(shí)間間的的計(jì)計(jì)算算jt第 頁(yè) 共 20 頁(yè)鉆孔工步，根據(jù)表5-41 鉆孔的基本時(shí)間可由公式：fnlllfnLtj/ )(21求得。式中 l=6mm,mml221 . 3154cot*9 . 2)21 (cot)2/(1rkDlf=0.05m/s,n=545r/min。將上述結(jié)果代入公式，則該工序的基本時(shí)間。stj4 .24min407. 0545*05. 0/ )21 . 36(3 3. .3 3. .2 2 輔輔助助時(shí)時(shí)間間的

16、的計(jì)計(jì)算算ft根據(jù)第五章第二節(jié)所述，輔助時(shí)間與基本時(shí)間之ftit間的關(guān)系為，可取=0.15 ，則各工序的輔jftt)2 . 015. 0(ftit助時(shí)間分別為：鉆孔工步的輔助時(shí)間：stf66. 34 .24*15. 03 3. .3 3. .3 3 其其他他時(shí)時(shí)間間的的計(jì)計(jì)算算除了作業(yè)時(shí)間以外，每道工序的單件時(shí)間還包括布置工作的時(shí)間、休息與生理需要時(shí)間和準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間。由于端蓋的生產(chǎn)類(lèi)型為大批生產(chǎn)，分?jǐn)偟矫總€(gè)工件上的準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間甚微，可忽略不計(jì)；布置工作的時(shí)間是作bt業(yè)時(shí)間的，休息與生理需要時(shí)間是作業(yè)時(shí)間的2%7%xt，本工件均取 3%，則各工序的其他時(shí)間（）2%4%xbtt 可按關(guān)系式（

17、3%+3%）X（）計(jì)算，分別為：鉆孔工步fjtt 的其他時(shí)間：sttxb68. 1)66. 34 .24(*06. 03 3. .3 3. .4 4 單單件件時(shí)時(shí)間間的的計(jì)計(jì)算算djt鉆孔工步sssstdj74.2968. 166. 34 .24鉆第 頁(yè) 共 20 頁(yè)因此，工序的單件時(shí)間。由于工件有四s74.29鉆djdjtt個(gè)孔，可以分兩次加工，所以總時(shí)間ssttdj48.5974.29*2*23 3. .4 4 制制訂訂孔孔的的加加工工工工藝藝卡卡片片64根據(jù)表 3 中孔的加工余量，上述孔的切削用6464量、加工時(shí)間可制訂出該工序的工藝卡片，具體內(nèi)容詳見(jiàn)機(jī)械加工工藝卡片。4.孔孔專(zhuān)專(zhuān)用用機(jī)

18、機(jī)床床夾夾具具設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)644 4. .1 1 定定位位方方案案的的設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)本夾具的定位方案如夾具體裝配圖所示，采用了V形塊定位。工作臺(tái)限制的自由度：，zV 形塊限制的自由度：z y,，xyx綜上，該定位方案限制了工件的6 個(gè)自由度，較好的滿(mǎn)足了零件的加工要求，定位方案合理。4 4. .2 2 定定位位誤誤差差的的分分析析與與計(jì)計(jì)算算所謂定位誤差，是指由于工件定位造成的加工面相對(duì)工序基準(zhǔn)的位置誤差。因?yàn)閷?duì)一批工件來(lái)說(shuō)，刀具經(jīng)調(diào)整后位置是不動(dòng)的，即被加工表面的位置相對(duì)于定位基準(zhǔn)是不變的，所以定位誤差就是工序基準(zhǔn)在加工尺寸方向上的最大變動(dòng)量。造成定位誤差的原因有：由于定位基準(zhǔn)與工第 頁(yè) 共 20 頁(yè)

19、序基準(zhǔn)不一致所引起的定位誤差，稱(chēng)基準(zhǔn)不重合誤差，即工序基準(zhǔn)相對(duì)定位基準(zhǔn)在加工尺寸方向上的最大變動(dòng)量，以表示；由于定位副制造誤差及其配合間隙所引起的定b位誤差，稱(chēng)基準(zhǔn)位移誤差，即定位基準(zhǔn)的相對(duì)位置在加工尺寸方向上的最大變動(dòng)量，以表示。jdbj 分析和計(jì)算定位誤差的目的，就是為了判斷所采用的定位方案能否保證加工要求，以便對(duì)不同方案進(jìn)行分析比較，從而選出最佳定位方案，它是決定定位方案時(shí)的一個(gè)重要依據(jù)。4 4. .3 3 夾夾緊緊裝裝置置的的設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)加工過(guò)程中，工件會(huì)受到切削力、慣性力、離心力等外力的作用，為了保證在這些力的作用下工件仍能在夾具中保持定位的正確位置，而不致發(fā)生位移或產(chǎn)生振動(dòng)，一般在夾具結(jié)構(gòu)中都必須設(shè)置一定得加緊機(jī)構(gòu)，把工件壓緊夾牢在定位元件上。在該夾具設(shè)計(jì)中，由于支承釘?shù)亩ㄎ环较蚺c切削力的方向一致，所以只須較小的加緊力。故采用了滑塊-螺桿-襯套式夾緊機(jī)構(gòu)。6.設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)體體會(huì)會(huì) 與與展展望望 為期三周的機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)就要結(jié)束了。這三周第 頁(yè) 共 20 頁(yè)讓我受益匪淺，我既學(xué)到了許多新知識(shí)，復(fù)習(xí)鞏固了許多以前的知識(shí)，也發(fā)現(xiàn)了自己存在的許多不足之處。在老師將零件圖發(fā)給我以后，我很快就將零件圖